上海市格致中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理(等级)试卷

这是一份上海市格致中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理(等级)试卷，共7页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，综合分析题等内容，欢迎下载使用。

（共6页）（测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷）
一、单项选择题（共40分。1-8题每小题3分，9-12题每小题4分）
1．磁感应强度的单位用国际单位制的基本单位可表示为（ ）
A．B．C．D．
2．电导率是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是（ ）
A．材料的电导率与材料的形状有关
B．材料的电导率越大，其导电性能越强
C．不同材料制成的同种形状导体，电阻值越大则电导率越大
D．电导率大小与温度无关
3．关于磁感应强度与通电导线在磁场中受力情况及相互关系，正确的是（ ）
A．一小段通电直导线所受安培力的方向一定与磁场方向垂直
B．一小段通电直导线在磁场中不受安培力作用，该处磁感应强度一定为零
C．只有通电直导线与磁场方向垂直，导线才会受到安培力的作用
D．通电直导线在磁场中所受安培力越大，其磁感应强度一定越大
4．某手机电池板上标有“3.8V，3900mAh（14.8Wh）”字样，则（ ）
A．该手机的额定功率为14.8W
B．该手机工作一小时通过电池的电量为3.9C
C．经过电池每1C的电量，非静电力做3.8J的功
D．该电池最多储存的电能为3900mAh
5．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线。用此电源与一个定值电阻连接后，测得路端电压为4.8V，则该定值电阻的阻值为（ ）
A．6ΩB．4.5ΩC．2ΩD．1.5Ω
6．如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻、及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻的b端和的c端，观察多用电表指针的示数。在下列选项中，挡位选用符合操作规程的是（ ）
A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．100Ω电阻挡
7．由电源、平行水平导轨、导体棒组成的矩形电路如图所示，回路处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为，此时导体棒静止在导轨上，若仅减小磁场与水平方向的夹角，则导体棒（ ）
A．受到的安培力变小B．受到的摩擦力变小
C．受到的支持力变小D．可能向右移动
8．如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电，板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板，在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是（ ）
A．把两板的距离减小一半，同时把粒子速率增加一倍
B．把两板的距离增大一倍，同时把板间磁感应强度增大一倍
C．将电源电动势增大一倍，同时把板间磁场的磁感应强度减为一半
D．将电源电动势减小一半，同时把粒子速率增加一倍
9．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示。若小球运动到A点时绳子忽然断开，则以下运动不可能发生的是（ ）
A．小球仍作逆时针匀速圆周运动，半径不变
B．小球仍作逆时针匀速圆周运动，但半径减小
C．小球作顺时针匀速圆周运动，半径不变
D．小球作顺时针匀速圆周运动，半径减小
10．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（ ）
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B．通过狭缝P的粒子速率与加速电场的场强有关
C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P，表明其质量越大
11．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，和为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时（ ）
A．电压表读数将变小B．将变亮，将变暗
C．将变暗，将变亮D．电源输出功率变大
12．如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关
B．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C．若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D．若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率
二、填空题（每空2分，共20分）
13．如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关后的一小段时间内，导线的A端向______转动（选填“上”、“下”、“内”或“外”）；悬线的张力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．如图，高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线、、、的目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，abcd的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时几何中心O点的磁感应强度______（选填“为零”或“不为零”），对的安培力大小______对的安培力大小（选填“大于”、“小于”或“等于”）
15．洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如下图（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，则两个励磁线圈中的电流均为______方向，若要看到完整的圆周运动，则可以______（选填“增大”或“减小”）加速极电压。
16．一个带负电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，飞行过程中小球的水平位移始终增大，设飞行时间为，着地速度大小为。撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为，着地速度大小为，则______，______（均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示，虚线所围圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，圆半径为R，磁感应强度大小为B，纸面内有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点射入磁场，粒子的速度方向与PO之间夹角为45°，经过某一时间从Q点射出磁场，∠POQ＝90°。不计粒子所受重力。则粒子从P点射入磁场时的速度v＝______；粒子在磁场中运动的时间t＝______。
三、综合分析题（18题10分，19题14分，20题16分，共40分。计算题要求写出必要的文字说明、图示及公式。）
18．为测量一个细长圆柱体导体的电阻率，某组同学设计了如下实验：
（1）测量圆柱体的电阻时，使用如图所示的电路图，实验步骤如下。
①将滑动变阻器的阻值置于最______（选填“大”或“小”）处；将拨向接点1，闭合，调节，使电流表示数为；
②将拨向接点2；保持不变，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时读出阻值为10.6Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为______Ω。
④若在调节电阻箱阻值的过程中花费时间过长，该过程中电源电动势不变但内阻明显增加，则测得的圆柱体电阻将______。
（2）（多选）在测量过程中，下列操作中错误的有（ ）
A．用刻度尺多次测量圆柱体导体的全长，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝上的同一个部位多次测量直径，并算出平均值
C．使用螺旋测微器测量直径时，先用力旋转旋钮至夹紧圆柱体后再读数
D．实验中尽可能保持圆柱体导体的温度不变
19．如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在（含边界），磁感应强度为B，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O。一质量为m、电量为q的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度射入磁场（未知），其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°，不计带电粒子的重力。
（1）求该带电粒子射入磁场时的速度大小及在磁场中运动的时间t；
（2）将该带电粒子从P点射入的速度大小变为，且该带电粒子沿任何方向入射到磁场中时，均不能进入小圆内部区域，则至少是多少？
（3）若在O点放置一带电量为＋Q的点电荷，为使该正电粒子在库仑力和洛伦兹力作用下能够在磁场区域内以O为圆心，半径为2R的轨道上作速度大小为的匀速圆周运动，写出正电粒子的运动方向并求出Q的大小。（已知静电力常量为k）
20．平行光滑导轨MP、NQ与水平面的夹角，导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1.5T，导轨上方PQ连接电路，电路中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，滑动变阻器的最大阻值为6Ω，定值电阻。将质量为m＝0.05kg导体棒ab放置在导轨上，导体棒的长度与导轨MP、NQ的间距均为L＝0.5m，不计导体棒、导轨及导线上的电阻，导体棒始终与导轨良好接触。已知重力加速度，，
（1）将滑片置于中点，导体棒ab固定在导轨上，求此时通过的电流；
（2）将滑片置于中点，使导体棒由静止释放开始运动，求释放瞬间导体棒的加速度；
（3）调节滑动变阻器的阻值，试分析导体棒能否静止在导轨上；
（4）导体棒ab固定在导轨上，调节滑动变阻器的阻值，求定值电阻的最大功率。
格致2023期中高二年级物理（等级）试卷
参考答案
一、单项选择题
1．D 2．B 3．A 4．C 5．C 6．A 7．B 8．A 9．B 10．C
11．A 12．D
二、填空题
13．内、变大14．为零、大于15．逆时针、减小
16．＜、＝17．、
三、综合分析题
18．（1）①大 ③10.6 ④偏小 （2）AB
19．（1）， （2）
（3）逆时针运动，
20．（1） （2） 方向沿导轨向上
（3）导体棒不能静止在导轨上
（4）当时，的功率最大。